深基坑专家论证方案修改.docx
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深基坑专家论证方案修改
太原市南内环街快速化工程
深基坑、槽支护专项安全方案
北京城建道桥建设集团有限公司
太原市南内环街快速化改造工程第二标段项目经理部
2015年5月11日
一、编制依据
1.1太原市南内环街快速化改造工程第二标段施工组织设计；
1.2太原市南内环街快速化改造工程设计图纸；
1.3工程勘察报告
1.3国家、行业规程、规范及标准
类别
规范、规程、标准名称
编号
国家
建筑基坑工程监测技术规范
GB50497-2009
混凝土结构工程施工质量验收规范
GB50204-2011
混凝土结构工程施工规范
GB50666-2011
建设工程施工现场供用电安全规范
GB50194-93
建筑地基基础工程施工质量验收规范
GB50202-2002
建筑工程施工质量验收统一标准
GB50300-2013
给水排水管道工程施工及验收规范
GB50268-2008
工程测量规范
GB50026-2007
行业
建筑深基坑工程施工安全技术规范
JGJ311-2013
钢筋焊接及验收规程
JGJ18-2012
建筑机械使用安全技术规程
JGJ33-2012
建筑基坑支护技术规程
JGJ120-2012
施工现场临时用电安全技术规范
JGJ46-2005
湿陷性黄土地区建筑基坑工程安全技术规程
JGJ167-2009
1.4相关法规
类别
文件名称
编号
国家
中华人民共和国安全生产法
中华人民共和国主席令第13号
建设工程安全生产管理条例
国务院第393号令
行业
关于印发《危险性较大的分部分项工程安全管理办法》的通知
建质（2009）87号
二、工程概况
2.1、工程概述
工程位于山西省太原市，为缓解城市拥堵，加快城市发展节奏，本次主要对现况南内环街道路进行改造扩建，道路红线宽度55～59.5米不等，西起滨河东路（K0+083.291），东至并州路（K2+840），全长2.757公里，由桥梁、道路及管道工程组成。
我部城建南内环街快速化改造项目第二合同段（寇庄西路西侧（K1+300）—并州路（K2+840），长1.54公里）的桥梁、道路及排水工程的施工。
其中包括：
1座跨线桥，上跨长治路跨线桥（K1+420～K2+175），桥长755米，宽度23.5米，为双向六车道；2座人行天桥，分别为寇庄西路天桥（中心桩号K1+338），体育路天桥（中心桩号K2+400）；污水管线2952m，雨水管线1673m，雨水方涵918m，其余为道路工程。
全线设计到基坑开挖的项目有：
承台、雨水、污水管线、雨水方涵。
其中雨水管线埋深较浅，大都在距现况地面2~3m左右的位置，具备一定放坡开挖的条件，固采用放坡支护法，施工时对于正常段过路现况管线及路口位置现况影响管线采取相应的管线保护方法；承台埋深在4m左右，采取直接放坡开挖形式，周边管线皆已拆改完毕；污水管线大都埋深在4~5m，北侧污水管线距离现况建筑物较远，临近无影响管线，可直接开挖，而南侧周边存在现况自来水管线及雨水管线，施工便道及临边建筑距离槽边较近，不具备放坡开挖的条件且开挖深度范围内土质较松软，固采用9m钢板桩+对撑支护；污水管线开挖深度在5~6m范围内深基坑大都分布在道路南侧，同样受到现况管线、临边建筑、动荷载的影响，同时由于开挖深度较深，固选用12m钢板桩+对撑进行支护施工。
虽然大多数开挖深度小于5m的沟槽，具备一定工作场地采用直接放坡开挖，但由于本工程处在市中心，综合管线复杂多样，该基坑，施工时同样应该引起高度重视，接受各原件管线单位的交底后，仍应对基槽附近进行探坑开挖。
总体平面布置图
2.2、土质情况
拟建场地根据本次勘察揭露的地层情况，在勘探深度范围内场地土主要由第四系全新统至中更新统沉积的粉土、粉质粘土、砂类土、碎石类土等构成。
现将场地的岩土构成与工程特性叙述如下：
1层，填土（
）：
含有粉土、碎石、砖块、炉渣，垃圾等。
成分杂乱、不均匀，结构密实。
②层，粉土（
）：
褐黄色。
湿，中密~密实，含云母、氧化物等，摇振反应中等，切面无光泽。
干强度低、韧性低。
具中压缩性。
②1层，粉质粘土（
）：
褐黄色，可塑。
含云母、氧化物等，无摇振反应，切面有光泽，干强度中等、韧度中等，具中等压缩性。
③2层，中砂（
）：
褐黄色，稍密~中密，含石英、长石、云母等。
颗粒级配差。
③层，粉土（
）：
褐色。
湿，密实，含云母、氧化物等。
摇振反应中等，切面无光泽。
干强度低、韧性低。
具中压缩性。
④层，中粗砂（
）：
褐灰色，中密，含石英、长石、云母等，颗粒级配较差，含有少量卵砾石。
定为④1粉土，在此不作描述。
⑤层，粉质粘土（
）：
褐色，可塑。
含云母、氧化物，偶有砂粒等。
无摇振反应，切面有光泽，干强度中等、韧度中等。
具中等压缩性。
⑤1层，砾砂（
）：
褐灰色，密实，含石英、长石、云母等，颗粒级配较差，含有卵砾石。
⑥层，粉质粘土（
）：
褐色，可塑。
含云母、氧化物，含有少量砂砾石等。
无摇振反应，切面有光泽，干强度中等、韧度中等。
具中等压缩性。
⑥1层，圆砾（
）：
颗粒级配较差，呈亚圆形，以砂类土充填，中密。
⑦层，粗粒砂（
）：
褐黄色，饱和，密实，含石英、长石、云母等。
⑧层，粉质粘土（
）：
褐色，硬塑。
含云母、氧化铁铝等，无摇振反应，切面有光泽，具中等压缩性。
该层未揭穿。
各土层主要力学参数表
层号
名称
状态
地基承载力基本容许值fa0（KPa）
钻孔桩桩侧土摩阻力标准值qik（kpa）
压缩模量Es（MPa）
①
回填土
密实
—
—
—
②
粉土
中密~稍密
120
35
—
②-1
粉质粘土
可塑
125
40
—
②-2
中砂
松散
125
30
28
③
粉土
密实
135
55
—
③-1
中砂
稍密~中密
160
40
30
③-2
粉质粘土
软塑~硬塑
135
35
—
④
中砂
中密
240
55
35
⑤
粉质粘土
可塑
200
60
—
⑤-1
砂砾
密实
200
85
40
⑥
粉质粘土
可塑
240
65
—
⑥-1
圆砾
中密
350
110
45
⑥-2
中砂
密实
280
65
35
⑦-1
粗砾砂
密实
330
100
40
⑦
粉质粘土
硬塑
280
75
—
⑦-2
卵石
中密
400
130
45
开挖深度范围内土质以第②层粉土为主。
其中0~0.7m范围内为回填土（原道路结构层），0.7~7m为粉土及部分粉质粘土，7~13m为粉质粘土，参杂部分圆砾及中粗砂。
2.3、气候、水文条件
太原属温带季风性气候，冬无严寒，夏无酷暑，昼夜温差较大，无霜期较长，日照充足，年平均降雨量456mm，年平均气温9.5度，考虑一月份最冷，平均-6.8度；7月最热平均23.5度。
根据钻孔揭露地层、地下水位情况，并结合场地各区的工程地质剖面图，拟建场存在地静止地下水，静止地下水位标高介于777.17~778.44m之间，固寇庄西路-体育西路段开挖深度5~6m深度存在地下水，因开挖深度范围仅为静止地下水，水流量较小，仅用水泵将槽内积水抽出即可，体育西路-建设路段开挖深度内无地下水，所以南内环街寇庄西路-建设路段施工时咱不考虑降水，。
2.4、周边环境条件
本工程施工范围属于市中心道路改造，将原有道路拓宽，涉及到一些违章建筑的拆除，基坑槽边3H范围内临边建筑物仅为低矮钢筋混凝土单层建筑，寇庄西路-体育路段南侧国防光缆已用线杆临时架空，地面道路已交通封闭无重型车辆通过。
南侧距槽边7~10m位置（与钢板桩支护外边线距离）利用现况非机动车道作为临时施工便道，新建污水管线两边分别存在一条DN600现况自来水和一条DN800的现况雨水管线，且施工场地狭小，附近存在临时建筑。
无开挖放坡条件，固南侧全线采用工字钢+对撑的支护方式进行支护，对于开挖深度小于5m的选用9m钢板桩，对于开挖深度大于5米的选用用12m钢板桩。
北侧管线（路口除外）周边环境对沟槽施工无较大影响，在燃气管线改线完成之后方可进行雨污水沟槽施工，开挖深度均在5m以下，可直接放坡开挖，放坡系数详见后表。
路口管线，开挖深度均小于5m，具备一定的放坡开挖条件，周围现况管线较为复杂，需指定针对性的管线保方案。
承台位置仅4#轴、5#轴周围存在行车荷载，需采用9m钢板桩+对撑进行支护。
南侧新建雨污水管线周围影响管线断面图A-A
2.5本方案适应范围
本方案适用于
1、开挖深度小于5m，具备一定放坡开挖施工条件的雨污水管线沟槽基坑，选用直接放坡开挖支护，但因现况地下管线繁多，施工时须加大监控力度。
2、开挖深度小于5m，但因受现况管线、临边建筑、地下土质等因素影响较大的南侧污水沟槽及4#、5#轴承台开挖，并选用9m钢板桩+对撑支护。
3、开挖深度大于5米的南侧污水管线沟槽开挖，并选用12m钢板桩+对撑支护。
开挖过程中需对地下土质进行严密监控，如发现地下土质与地勘资料相差太大是，须根据现场情况制定针对性方案。
2.6支护方式划分
根据地质勘探资料及已知管线周边影响情况，拟采用以下几种方式进行基坑（槽）支护：
①放坡开挖、②9m钢板桩+对撑支护、③12m钢板桩+对撑支护，详细分布见下表及后附基坑支护平面分布图。
基坑（槽）开挖支护分布表
序号
支护形式
结构形式
开挖深度
适用范围
选择原因
备注
1
放坡
雨水管线
雨水方涵
污水管线
＜5m
K1+300~K2+840北侧雨污水
及承台，
开挖土质较好且具备放坡开挖施工条件
放坡系数见后表
2
9m钢板桩+对撑
承台
雨水管线
污水管线
＜5m
K1+300-K1+370、1+390-K1+690、K1+730-K1+970、2+400-K2+440、K2+480-K2+555南侧雨污水管线
4#、5#承台
现况管线及临边建筑影响
合槽
开挖
3
12m钢板桩+对撑
污水管线（雨水管线）
5~6m
K1+980-K2+395、2+440-K2+480、K2+551-K2+651、K2+720-K2+880南侧雨污水管线K2+270过路污水管线
现况管线及临边建筑影响
南侧雨污水管线合槽开挖
分段坑、沟槽支护形式分布如下图，其中放坡开挖形式未绘，未做特殊说明均为放坡开挖，开挖中遇到现况管线积极采取管线保护措施（详见现况管线保护专项方案），放坡开挖中部分如工作面有限、周边有顺沟槽方向管线、槽边3m内存在有动荷载等情况，优先采用9m钢板桩40cm每道插打进行支护。
K1+300-K1+560段基坑、沟槽支护形式分布图
（因南侧现况自来水及施工便道影响）
DN600铸铁自来水管，埋深1m，距开槽边线1~1.5m
K1+390-K1+560南侧9m钢板桩+对撑污水
7m
施工便道
K1+300-K1+370南侧9m钢板桩+对撑雨污水合槽
K1+560-K1+980段基坑、沟槽支护形式分布图
（因南侧现况自来水及施工便道影响）
DN600铸铁自来水管，埋深1m，距槽边2m
K1+720-K1+980南侧9m钢板桩+对撑合槽
K1+560-K1+700南侧9m钢板桩+对撑合槽
4#、5#承台9m钢板桩+对撑（路口行车荷载））
K1+980-K2+400段基坑、沟槽支护形式分布图
（因南侧现况自来水及施工便道影响）
DN600铸铁自来水管线距槽边2~4m，深1m
K2+260--K2+400段12m钢板+对撑合槽
K1+980-K2+260段南侧污水12m钢板桩+对撑
K2+400-K2+700段基坑、沟槽支护形式分布图
（因南侧现况自来水及施工便道影响）
K2+650-K2+710段南侧
污水顶管
K2+550-K2+650段南侧
12m钢板桩+对撑合槽
K2+490-K2+550段南侧
9m钢板桩+对撑合槽
K2+440-K2+490段南侧
12m钢板桩+对撑合槽
K2+400-K2+440段南侧
9m钢板桩+对撑合槽
K2+710-K3+300段基坑、沟槽支护形式分布图
（因南侧现况自来水及施工便道影响）
K2+880-K3+300段南侧9m钢板桩+对撑合槽
K2+710-K2+880段南侧12m钢板桩+对撑合槽
K2+720过路污水12m钢板桩+对撑
K3+300-K3+933段段基坑、沟槽支护形式分布图
（因南侧现况自来水及施工便道影响）
K2+710-K3+300段南侧9m钢板桩+对撑合槽
三、施工布署
3.1、组织布署
为了确保工程质量及工程按期完成，我部设立现场指挥部，统一协调施工中各项工作。
成立组织机构，责任分工到位，确保施工优质完成，我项目经理部成立施工领导小组，项目经理为组长，项目总工、副经理为副组长，各相关部门主管等参与。
组长：
李国辉
副组长：
武秀亮王水彬
成员：
朱从东亢广明高潮王宾张绍祯齐国丰孙小牟岳进张健刘彦召王继武王亚峰冯仕达李威仝胜国
3.2、工程目标
3.2.1、工期目标
施工工期计划：
2015年5月25日~2015年7月30日。
3.2.2、质量目标：
本工程的质量目标是：
合格。
3.2.3、安全、文明施工和环境保护目标
杜绝职工因工死亡事故和安全等级事故，杜绝重伤及死亡事故，争创安全生产先进单位。
安全、文明施工目标：
满足本市政工程确定的“市级安全生产、文明施工工地”的总体目标要求。
环境保护目标：
满足总体“环境保护达标工地”目标要求。
3.2.4、内业管理目标
技术管理责任明确，技术档案管理微机化，确保内业资料完备、及时、美观、先进和符合各方要求；做到工程竣工验收完，竣工资料按照规定进行移交。
四、施工准备
4.1、技术准备
1）、技术人员认真熟悉设计图纸，施工规范，组织相关人员进行现场勘察，向施工人员按进行详细技术交底。
2）、测量人员认真细致地审阅施工设计图纸，准确放出各控制点坐标及高程点，做好记录，报监理验收。
待基坑开槽完毕后，及时对槽底高程进行重新复核，确保结构物尺寸位置和高程无误。
3）、试验人员对进场原材料、中粗砂压实度和混凝土强度等进行复试，及时做好见证取样计划。
4）、质量人员负责分部工序的自检、报监理验收及资料整理，在施工的过程中要严格控制好各工序的施工质量。
5）、安全负责人要对现场的用水、用电、交通等情况做好检查与部署，确保施工安全顺利进行。
4.2、场地准备
4.2.1、现场准备
1）进行现况地下管线的物探，了解场地内各种地上地下障碍物的情况，对地上、地下障碍物进行拆除或改线，拟定方案，并办理了必要的书面手续。
2）施工前对场地进行清理，以利于施工作业面的展开。
3）协调施工现场管辖部门及附近居民的关系，保证施工的顺利进行
4.2.2、施工便道
利用南侧现况非机动车道作为临时便道。
4.2.3、施工用水用电
施工用水：
采用附近自来水，向当地供水部门申请接水点，安装阀门确保施工用水需要，同时租用水车运配合，以满足施工现场用水需求。
施工用电：
向供电部门申报安装4台315KVA变压器。
分布与寇庄西路、体育西路、体育路、东岗路各一台。
4.3、劳动力准备
4.3.1、投入原则
根据施工场地情况及工程量需用工种的人数，合理组织、有计划地调配人员，对所需的特殊工种如各类机械操作工，在施工期间严格按ISO9002贯标要求，实行挂牌持证上岗。
4.3.2、管理组织机构
加强施工现场管理，建立强有力的管理组织机构，从施工技术、施工安全、施工现场、施工内业资料上监督管理，组织领导现场施工。
4.3.3、主要施工人员安排
劳动力计划表（单位：
人）
工种级别
按工程施工阶段投入劳动力情况
土方开挖
边坡支护
沉降监测
普通工
50
30
测量工
10
10
4
机具工
10
司机
40
40
电工
4
30
维修工
6
4.4、材料准备
所用的各种原材，应认真筛选，经检验合格，经监理工程师批准，并坚持有见证送检制度。
水泥应符合国标，并附有制造厂的水泥品质试验报告，强度等级不低于42.5。
所用钢筋必须符合国标，并附有钢筋品质试验报告和出厂合格证,报监理验收。
进料时应按照不同品种、不同规格分批进料、验收，分别存放，设立明显标志，不得混杂，场地应有支垫，防止钢筋锈蚀。
主要施工材料表
序号
名称
型号
数量
备注
1
工字钢
36b型
5000m
暂估进场数量、具体数量以现场实际发生为准
2
工字钢
40a型
65000m
暂估进场数量、具体数量以现场实际发生为准
3
工字钢
30型
1800m
暂估进场数量、具体数量以现场实际发生为准
4
安全密目网
65000㎡
暂估进场数量、具体数量以现场实际发生为准
4.5、机械准备
施工中所有机械、电器设备必须达到国家安全防护标准，自制设备、设施应通过安全检验，一切设备应经过工前性能检验合格后方可使用，并由专人负责，严格执行交接班制度，并按规定定期检查保养。
主要施工机械设备表
序号
设备或
设备名称
型号规格
国别产地
数量
额定功率
/kW
生产
能力
备注
1
电焊机
BX3-300-2
济南
5
3.0
完好
2
空压机
VY-12/7
柳州
10
0.5
完好
3
水准仪
QF50T
济南
5
完好
4
切割机
10
完好
5
潜水泵
QY15-26-2.2
20
1.0
完好
6
挖掘机
小松240
日本
18
1m3
完好
7
自卸车
斯太尔
济南
60
20t
完好
8
装载机
50型
山东
15
3m3
完好
9
液压震锤
VH2000
10
完好
备注：
我单位将根据现场施工进度需要随时增加人工和机械设备。
五、基坑（槽）开挖与支护方案
5.1、放坡法
参考《给水排水管道工程施工及验收规范》GB50268-2008中表4.3.3深度在5m以内的沟槽边坡的最陡坡度并结合本工程土质特点及施工场地情况制定，当发现现场土质较差，可以适当调整放坡系数。
一般开挖深度与放坡系数对照表
序号
开挖深度
放坡比例
备注
1
0~2m
1:
0.33
0~O.7m可不放坡
2
2~3m
1:
0.5
3
3~4m
1:
0.75
4
4~5m
1:
1
实际开挖中，放坡系数根据现场土质及周边荷载做适当调整，调整参考下表。
各类图的边坡坡度参考表
序号
土质
坡顶无荷载
坡顶有静荷载
坡顶有动荷载
1
中密的砂土
1:
1.00
1:
1.25
1:
1.50
2
中密的碎石类土（充填物为砂土）
1:
0.75
1:
1.00
1:
1.25
3
硬塑的轻亚粘土
1:
0.67
1:
0.75
1:
1.00
4
中密的碎石类土（充填物为粘性土）
1:
0.50
1:
0.67
1:
0.75
5
硬塑的亚粘性土、粘土
1:
0.33
1:
0.50
1:
0.67
6
老黄土
1:
0.10
1:
0.25
1:
0.33
7
软土
1:
1.00
1:
1.25
1:
1.50
以4~5m开挖深度为例
一般基坑挖施工断面图
一般构筑物基坑开挖法施工平面示意图
雨污水管线沟槽开挖法施工断面示意图
雨污水管线沟槽开挖施工平面示意图
基坑开槽主要工艺流程：
高程控制网引测—定位放线—基坑围边支护—基坑挖土—清底
1、定位放线：
根据建设单位提供的基准线及规划图，采用DJ2经纬仪及钢卷尺，按建筑物的定位平面图的周边相对位置做引桩，将主轴线引测到龙门桩上，然后根据开挖。
深度放开挖线，放宽应考虑基底周边须留1m宽的工作面，并根据实际情况放开挖线、放坡线。
2、高程测量：
a、在本工程适当的位置设置临时性水准点。
做为本工程基坑开挖标高测量的高程基准点。
b、高程测量由建设单位及设计单位提供的高程点为依据，按二级测量进行作业，将往返测回和二次仪器高度法结合测量，以控制测量精度，每一次测前后误差不超过1mm。
c、基坑大开挖时，坑底标高以坑壁腰桩尺量控制。
为保证坑底的平整度，沿坑底面纵横方向拉20米线交叉复核。
地下室标高设置临时水准点，作为基础垫层、筏基底板等的引测依据，亦可依据永久性水准点直接引测弹标高线。
3、基坑开挖：
A.作业条件：
（1）、清除挖方区域内所有的障碍物，如地上高压、照明、通讯、线路、电杆、树木、旧有建筑物及地下给排水、煤气、供热管道、电缆、沟渠、基础、坟墓等，发现古墓应报有关部门妥善处理；对附近原有建筑物、电杆、塔架等采取有效防护加固措施。
（2）、制定好现场场地平整、基坑开挖施工方案，绘制施工总平面布置图和基坑土方开挖图，确定开挖路线、顺序、基底标高、边坡坡度、排水沟、集水井位置及土方堆放地点、基坑支护及降水到位。
（3）、在施工区域内做好临时性排水设施，接到原有排水系统。
场地向排水沟方向要有成不小于0.002的坡度，做到施工场地不积水。
（4）、完成测量控制网的设置，包括控制基线、轴线和水准基点，计算挖填土方量，对建筑物做好定位轴线的精确控制测量和复核，进行土方工程的测量、定位放线，并检查无误后，作为施工控制的依据。
（5）、完成必须的临时设施，包括生产设施、生活设施、机械进出通道、土方运输道路、临时供水、供电线路等设施。
（6）、机械设备运进现场，进行维护检查、试运转，使处于良好的工作状态。
B..施工操作工艺：
（1）、本工程机械化开挖的同时需配备人工修边坡，清底等工作。
根据现场情况开挖方量及工期需要，开挖时必须分层、分段开挖。
（2）、分层开挖的方法：
每层开挖深度1.6m左右，可以根据实际开挖深度做适当调整，槽底预留20cm采用人工开挖，防止超挖。
（3）、分段开挖方法：
即流水段的划分：
将本工程沿长方向分为一个流水段，施工方向由西向东。
选择第一层挖完后再挖第二层，第三层为人工清底。
（4）、自卸汽车数量应能保证挖掘机、装载机连续作业。
（5）、该工程基坑板底厚度不一，（分别为250㎜、1200㎜）机械开挖采取先整片挖至最高处，然后再挖较深部位及集水坑、电梯坑部位。
（6）、在分层铲土的同时，挖出土方运至弃土场堆放，最后将斜坡道挖掉，坑边现场内有条件，则留部分土做回填用，以减少土方二次搬运。
（7）、基坑边角部位，机械开挖不到之处，应用人工配合将松土清至机械作业范围内，再用机械运出，经测算人工清土所占比例为1.5%，修坡以厘米单位作限制误差，另配一台装载机、清土、运土、送土。
3、成品保护：
（1）开挖时应注意保护测量控制定位桩、轴线桩、水准基桩，防止被挖土和运土机械设备碰撞破坏。
（2）坑四周应设排水沟、集水井，场地
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